KR20220080360A - 표시 장치 및 이의 데이터 전압 보정 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 데이터 전압 보정 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 표시 장치 및 이의 데이터 전압 보정 방법에 관한 것이다.
본 명세서에 따른 표시 장치는, 발광소자를 포함하는 복수의 화소로 이루어진 표시패널,표시패널의 각 화소에 외부로부터 입력된 영상 데이터를 매칭(matching)하여 저장하고, 영상 데이터에 매칭되어 있는 각 화소에 대응된 데이터 전압 값을 저장하는 메모리,표시패널에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부,표시패널에 데이터 전압, 고전원 전압, 저전원 전압, 및 초기화 전압을 제공하는 전원부,표시패널에 데이터 신호를 인가하고, 화소들에 상기 데이터 전압 값이 공급되도록 제어하는 구동 회로를 포함하고, 구동 회로는 영상 데이터에 매칭되어 있는 각 화소에 대하여, 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 일정 기준 이상과 다른 화소에 대응된 데이터 전압 값을 평균 데이터 전압 값으로 보정하여 표시패널에 공급되도록 제어할 수 있다.

Description

표시 장치 및 이의 데이터 전압 보정 방법{Display apparatus and data voltage compensating method thereof}
본 명세서는 표시 장치 및 이의 데이터 전압 보정 방법에 관한 것이다.
전계 발광 표시 장치에 구비된 발광 다이오드는 높은 휘도와 낮은 동작 전압 특성을 가지며, 또한 스스로 빛을 내는 자체 발광형이기 때문에 명암대비(Contrast Ratio)가 크고, 초박형 디스플레이의 구현이 용이하다. 또한, 응답시간이 수 마이크로초(㎲) 정도로 동화상 구현이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며 저온에서도 안정적이라는 장점이 있다.
이러한 전계 발광 표시 장치에서 하나의 화소(P)는 세 개의 박막트랜지스터(Tsw, Tdr, Tss) 및 하나의 캐패시터(C1)를 포함한다. 예를 들면, 유기발광 다이오드(EL)와, 이에 전류를 공급하는 구동 박막트랜지스터(Tdr)와, 데이터 전압(Vdata)을 입력받으며 구동 박막트랜지스터(TDR) 사이에 연결되어 스캔 신호(Vscan)에 따라 데이터 전압(Vdata)을 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 게이트에 인가하는 스캔 박막 트랜지스터(TSW)와, 센싱 제어부와 구동 박막트랜지스터(Tdr) 사이에 연결되어 센싱 신호(Vsense)에 따라 구동 박막트랜지스터(Tdr)에 의한 전류를 싱크하기 위한 센싱 박막트랜지스터(TSS) 및 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 게이트 및 소스 사이에 연결되는 캐패시터(C1)를 포함한다.
전계 발광 표시 장치가 적용된 모바일 디스플레이(Mobile Display) 장치는 영상 표현을 위해 호스트(Host) 장치로부터 입력된 영상이 디스플레이 인터페이스(Display Interface, 예컨대 MIPI)를 거쳐 프레임 메모리(Frame Memory) 및 소스 드라이버(Source Driver)를 통하여 표시패널의 소스 데이터 배선(Source Data Line)으로 공급된다.
소스 데이터 배선은 수직 배선(Vertical Line)으로 형성되며, 표시패널의 GIP(Gate In Panel) 배선을 따라 순차적으로 데이터 신호를 인가한다.
복수의 소스 데이터 배선에서 급격한 전압 변경이 발생할 경우 소스 데이터 배선에 글리치(Glitch) 현상이 발생하며, 발광 다이오드(EL)의 동작 전압에 전기적인 간섭(Coupling)을 일으킬 수 있다. 이로 인해 동일 타이밍(Timing) 대의 수평 배선(Horizontal line)에서 크로스토크(Crosstalk) 등 화상이 저하되는 문제점이 발생한다.
이에, 본 명세서의 발명자는 전술한 문제점을 해결하기 위해, 전계 발광 표시 장치에서 프레임 메모리에 저장되어 있는 영상 데이터를 분석하여, 영상 데이터에 대응된 데이터 전압 중에 커플링(Coupling)을 일으킬 수 있는 급격한 전압 변화가 있는 지점을 감지하여 전압 변화가 있는 지점의 데이터 전압을 중간 계조의 전압으로 보정(Equalizing)함으로써, 크로스토크 현상을 최소화할 수 있는 표시 장치를 발명하였다.
또한, 본 명세서의 발명자들은, 상기한 구조를 가지는 표시장치에서, 영상 데이터가 저장되어 있는 프레임 메모리에 대하여, 소스 데이터 전압의 출력 방향을 기준으로 하나의 수직 소스 배선(Vertical Source Line)에서 상하의 데이터 전압의 차이가 일정 기준(변수 K) 이상으로 발생하는 지점을 찾고, 전압차 시작 지점의 소스 데이터 전압을 중간(평균) 데이터 전압으로 보정하여 프레임 메모리에 갱신 저장하고, 이에 근거해 갱신 저장된 중간(평균) 데이터 전압이 표시패널의 수직 소스 배선에 공급되도록 하는 표시 장치의 데이터 전압 보정 방법을 발명하였다.
상기한 본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 표시패널의 각 화소에 외부에서 입력된 영상 데이터를 매칭하고 각 화소에 대응된 데이터 전압 값을 메모리에 저장하고, 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 구동 회로가 일정 기준 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값 또는 일정 기준 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 평균 데이터 전압 값으로 보정하여 표시패널에 공급되도록 제어할 수 있다.
또한, 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 데이터 전압 보정 방법은, 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 표시패널의 각 화소에 매칭하고, 각 화소에 대응된 데이터 전압 값을 메모리에 저장하고, 각 화소에 대응된 데이터 전압 값 중 인접하는 화소에 대응된 데이터 전압 값보다 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 화소가 존재하면, 일정 기준 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값 또는 일정 기준 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 두 화소에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 보정하거나 두 화소가 포함된 수직 라인의 화소들에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 보정한 후 보정된 데이터 전압 값을 표시패널에 공급할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 데이터 전압 보정 방법에 의하면, 프레임 메모리에 저장된 영상 데이터를 분석하여, 표시패널의 수직 라인으로 커플링을 일으킬 수 있는 급격한 전압 변화가 발생되는 화소 지점을 용이하게 찾아낼 수 있다.
이에, 본 명세서는 표시패널의 수직 라인으로 커플링을 일으킬 수 있는 급격한 전압 변화가 발생되는 화소 지점에 대하여, 일정 기준 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값 또는 일정 기준 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 커플링이 발생되지 않는 평균 데이터 전압 값으로 보정(Equalizing)하여 표시패널에 공급할 수 있다.
따라서, 본 명세서의 실시예에 따르면, 표시패널의 수직 라인으로 급격한 전압 변화가 발생되는 지점에 안정된 평균 데이터 전압을 공급함으로써 해당 수직 라인에 커플링이 발생되지 않게 되고, 이에 의해 동일 타이밍 대의 수평 라인에 크로스토크 현상을 최소화하는 효과가 있다.
본 명세서의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치에서 외부로부터 입력된 영상 데이터를 표시패널의 각 화소에 매칭시켜 저장하는 메모리의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치가 호스트 장치로부터 영상 데이터를 입력받아 메모리를 거쳐 표시패널에 디스플레이하는 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치에서 표시패널의 데이터 전압이 급격히 변동되는 화소들에 대한 보정 전과 보정 후를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 메모리에 보정된 데이터 전압이 저장된 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 회로에서 데이터 전압을 보정(Equalizing)하여 표시패널에 공급하여 커플링이 감소된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 7a는 본 명세서의 실시예에 따른 표시패널의 수직 라인에서 데이터 전압의 급격한 변화가 있는 화소의 데이터 전압을 보정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7b는 본 명세서의 실시예에 따른 표시패널의 수직 라인에 있는 두 화소 간의 데이터 전압 차이를 일정 기준(K)과 비교한 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 명세서의 실시예에 따른 표시패널의 수직 라인에서 급격한 데이터 전압의 변동이 있는 화소를 포함하는 수직 라인의 화소들의 평균값(B)과 변동 전 화소의 데이터 전압 간의 차이값(C)을 산출하는 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 명세서의 실시예에 따른 표시패널의 수직 라인으로 데이터 전압의 변동이 시작되는 화소를 포함하는 수평 라인에서 이전 화소와의 차이값(D)과 이후 화소와의 차이값(E)을 산출하는 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 명세서의 실시예에 따른 표시패널의 수직 라인에서 데이터 전압의 변동이 시작되는 화소와 변동이 없는 화소의 데이터 전압 값의 평균 값을 산출하여 변동이 시작되는 화소의 데이터 전압 값으로 치환하여 보정하는 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 데이터 전압 보정 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하에서는, 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치 및 이의 데이터 전압 보정 방법을 설명한다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치(100)는, 표시패널(110), 메모리(120), 게이트 구동부(Gate Driver; 130), 전원부(Power Part; 140), 및 구동 회로(D-IC:Driver Integrated Circuit; 150)를 포함할 수 있다.
또한, 표시 장치(100)는 호스트 장치(Host Device; 160)를 포함할 수 있다.
여기서, 구동 회로(D-IC)(150)는, 복수의 데이터 배선에 데이터 신호를 인가하는 데이터 구동부(Source Driver); 표시패널에 데이터 전압, 고전원 전압(ELVDD), 저전원 전압(ELVSS), 및 초기화 전압(Vini)이 인가되도록 제어하는 전원 제어부(Power Controller); 및 게이트 구동부와 데이터 구동부의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어 신호들을 발생하는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함할 수 있다.
또한, 구동 회로(150)는 데이터 구동부, 전원 제어부 및 타이밍 컨트롤러를 통합한 하나의 IC 칩(Chip) 형태로 구현될 수 있다.
표시패널(110)은, 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 유기전계발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Diode Display Device)와 같은 표시 장치에 사용되는 표시패널일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 표시패널(110)을 유기전계발광(OLED) 표시패널로 예를 들어 설명한다.
또한, 표시패널(110)은, 영상을 표시하는 표시영역과, 표시영역의 양측에 배치되어 표시영역에 신호를 공급하는 비표시 영역이 배치될 수 있다.
표시영역에는 다수의 게이트 배선(GL) 및 다수의 데이터 배선(DL)이 교차하여 배치되고, 각각 화소(P1, P2, , Pn)가 배치될 수 있다.
예를 들면, 표시패널(110)은, 유리 기판 또는 플라스틱 기판 상에 서로 교차되도록 복수의 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)이 배치될 수 있다. 각각의 화소에는 적(R), 녹(G), 및 청(B)에 해당하는 화소(P)들이 배치될 수 있다.
각 화소(P)는 적, 녹, 및 청 화소(P)가 가로 방향(수평 방향) 또는 세로 방향(수직 방향)으로 순차적으로 배치될 수 있다.
표시패널(110)에는 적, 녹, 및 청 화소(P)를 포함하는 화소 영역이 MㅧN(M, N은 임의의 자연수)의 형상으로 배열될 수 있다.
각 화소(P)에는 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)에 연결되는 박막트랜지스터, 및 박막트랜지스터에 연결되는 스토리지 커패시터가 배치될 수 있다.
박막트랜지스터는 게이트 배선(GL)을 통해 공급되는 게이트 신호, 예를 들면, 게이트 하이 전압(VGH)에 의해 턴-온(Turn-On)되어 데이터 배선(DL)을 통해 전달되는 데이터 신호를 화소 커패시터(C)에 공급하며, 게이트 배선(GL)을 통해 게이트 로우 전압(VGL)을 공급 받는 경우 턴-오프(Turn-Off)된다.
화소 커패시터는 발광층을 사이에 두고 대면하는 공통 전극과 박막트랜지스터에 접속된 화소 전극으로 구성된다.
이러한 화소 커패시터는 박막트랜지스터를 통해 데이터 신호를 전달 받아 충전하고 충전되는 화소 전압에 따라 발광층의 밝기를 조절함으로써 계조를 구현하게 된다.
그리고, 스토리지 커패시터는, 화소 커패시터에 충전된 화소 전압을 다음 프레임까지 유지시킬 수 있다.
또한, 각 화소(P)들은 적어도 하나의 발광다이오드, 커패시터, 스위칭 박막트랜지스터, 및 구동 박막트랜지스터를 포함한다. 여기서, 발광다이오드는 제 1 전극(정공주입 전극)과 유기 화합물층 및 제 2 전극(전자주입 전극)으로 이루어질 수 있다.
유기 화합물층은 실제 발광이 이루어지는 발광층 이외에 정공 또는 전자의 캐리어를 발광층까지 효율적으로 전달하기 위한 다양한 유기층들을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 유기층들은 제 1 전극과 발광층 사이에 위치하는 정공 주입층 및 정공 수송층, 제 2 전극과 발광층 사이에 위치하는 전자 주입층 및 전자 수송층일 수 있다.
또한, 구동 박막트랜지스터 및 스위칭 박막트랜지스터들은 게이트 배선(GL) 및 제어신호 공급배선과 데이터 배선(DL)에 연결되며, 게이트 배선(GL)에 입력되는 게이트 전압에 따라 스위칭 박막트랜지스터들이 도통되고, 동시에 데이터 배선(DL)에 입력되는 데이터 전압을 구동 박막트랜지스터로 전달한다. 캐패시터는 박막트랜지스터와 전원선 사이에 연결되며, 박막트랜지스터로부터 전송되는 데이터 전압으로 충전되어 1 프레임 동안 유지하게 된다.
그리고, 구동 박막트랜지스터는 전원공급배선과 커패시터에 연결되고, 게이트-소스 간 전압에 대응하는 드레인 전류를 발광다이오드로 공급한다. 이에 따라 발광다이오드는 드레인 전류에 의해 발광하게 된다. 여기서, 구동 박막트랜지스터는 게이트 전극과 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하며, 발광다이오드의 애노드 전극은 구동 박막트랜지스터의 하나의 전극에 연결된다.
메모리(120)는 외부로부터 예를 들면, 호스트 장치(160)로부터 입력된 영상 데이터를 프레임 단위로 표시패널(110)의 각 화소에 매칭(Matching)시켜 저장한다. 또한, 메모리(120)는 영상 데이터에 매칭되어 있는 각 화소마다 데이터 전압 값을 대응시켜 저장하고 있다.
본 명세서의 실시예에서 메모리(120)는 구동 회로(150)의 내부에 위치한 것으로 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 메모리(120)는 구동 회로(150)의 외부에 위치하는 것으로 구현될 수 있다.
게이트 구동부(130)는 복수의 게이트 배선(GL)에 스캔 신호, 예를 들면, 게이트 신호를 인가한다. 게이트 구동부(130)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 각 화소의 박막트랜지스터 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터 및 레벨 쉬프터와 게이트 라인들(GL1~GLm) 사이에 접속되는 출력 버퍼를 각각 포함하며, 대략 1 수평 기간의 펄스 폭을 가지는 스캔 펄스들을 순차적으로 출력한다.
게이트 구동부(130)는 표시영역의 박막트랜지스터 어레이와 함께 표시패널(110) 상의 베젤(bezel) 영역 또는 비표시 영역 상에 직접 형성되는 GIP(Gate in panel) 회로로 구현될 수 있다.
게이트 구동부(130)는 시프트 레지스터(Shift register)를 이용하여 게이트 신호를 시프트(shift) 함으로써 그 신호들을 게이트 라인들(GL1~GLm)에 순차적으로 공급할 수 있다. 게이트 신호는 스캔 신호와 발광 제어 신호(이하, EM 신호라 함)를 포함할 수 있다. 게이트 라인들(GL1~GLm)은 스캔 신호가 인가되는 게이트 라인들과, EM 신호가 인가되는 게이트 라인들을 포함할 수 있다.
게이트 구동부(130)는 제1 게이트 구동부와 제2 게이트 구동부를 포함할 수 있다. 제1 게이트 구동부는 스캔 신호를 출력하고, 시프트 클럭에 따라 스캔 신호를 시프트한다. 제2 게이트 구동부는 EM 신호를 출력한다. 베젤이 없는 표시 장치의 경우에, 제1 및 제2 게이트 구동부들을 구성하는 스위치 소자들 중 적어도 일부 또는 전부가 표시영역 내에 분산 배치될 수 있다.
전원부(140)는 표시패널(110)에 데이터 전압(DV), 고전원 전압(ELVDD), 및 저전원 전압(ELVSS)을 제공한다.
구동 회로(150)는 복수의 데이터 배선(DL)에 데이터 신호를 인가하고, 각 화소들에 데이터 전압 값이 공급되도록 제어한다. 구동 회로(150)와 데이터 라인들(DL1~DLn) 사이에 디멀티플렉서(Demultiplexer; DeMux)가 배치될 수 있다. 구동 회로(150)는 복수의 데이터 배선(DL)에 데이터 전압(DV)을 인가하며, 초기화 전압(Vini)을 펌핑(Pumping)으로 생성하여 표시패널(110)에 인가할 수 있다.
구동 회로(150)는 입력 영상의 픽셀 데이터를 감마 보상 전압으로 변환하여 데이터 신호를 발생한다. 구동 회로(150)는 채널들 각각에서 출력 버퍼를 통해 데이터 신호의 전압(이하 데이터 전압이라 함)을 출력한다. 디멀티플렉서는 다수의 스위치 소자들을 이용하여 구동 회로(150)와 데이터 라인들(DL1~DLn) 사이에 배치되어 구동 회로(150)로부터 출력되는 데이터 전압을 데이터 라인들(DL1~DLn)로 분배한다. 디멀티플렉서에 의해 구동 회로(150)의 한 채널이 다수의 데이터 라인들에 시분할 연결되기 때문에 데이터 라인들(DL1~DLn)의 개수가 감소될 수 있다.
구동 회로(150)는 영상 데이터에 매칭되어 있는 각 화소에 대하여, 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 일정 기준 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값 또는 일정 기준 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 평균 데이터 전압 값으로 보정하여 표시패널(110)에 공급되도록 제어한다.
구동 회로(150)는, 영상 데이터에 매칭되어 있는 각 화소에 대하여, 각 화소에 대응된 데이터 전압 값 중에서 그레이(gray) 전압에서 블랙(Black) 전압으로 또는 블랙 전압에서 그레이 전압으로 변동될 때의 차이 전압 값을 일정 기준(K)으로 설정한다.
구동 회로(150)는, 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준(K) 이상으로 차이가 발생한 경우, 일정 기준(K) 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 두 화소에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 표시패널(110)에 공급되도록 제어할 수 있다.
구동 회로(150)는, 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준(K) 이상으로 차이가 발생한 경우, 일정 기준(K) 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 두 화소에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 표시패널(110)에 공급되도록 제어할 수 있다.
구동 회로(150)는, 수직 라인으로 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준(K) 이상으로 차이가 발생한 경우, 일정 기준(K) 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 두 화소가 포함된 수직 라인의 화소들에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 표시패널(110)에 공급되도록 제어할 수 있다.
구동 회로(150)는, 수직 라인으로 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준(K) 이상으로 차이가 발생한 경우, 일정 기준(K) 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 두 화소가 포함된 수직 라인의 화소들에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 표시패널(110)에 공급되도록 제어할 수 있다.
구동 회로(150)는, 영상 데이터에 매칭되어 있는 각 화소에 대하여, 수직 라인으로 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준(K) 이상으로 차이가 발생한 경우, 메모리(120)에서 일정 기준(K) 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값 또는 일정 기준(K) 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 두 화소에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 저장한 후 표시패널(110)에 공급되도록 제어할 수 있다.
구동 회로(150)는, 영상 데이터에 매칭되어 있는 각 화소에 대하여, 수직 라인으로 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준(K) 이상으로 차이가 발생한 경우, 메모리(120)에서 일정 기준(K) 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값 또는 일정 기준(K) 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 두 화소가 포함된 수직 라인의 화소들에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 저장한 후 표시패널(110)에 공급되도록 제어할 수 있다.
본 명세서에서 구동 회로(150)는 타이밍 컨트롤러의 기능을 수행하고, 데이터 구동부의 기능을 수행하며, 전원 제어부의 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 실시예에서 구동 회로(150)를 경우에 따라 '타이밍 컨트롤러'나 '데이터 구동부'라고 할 수 있다.
호스트 장치(160)는 TV(Television) 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 모바일 기기, 및 웨어러블 기기 중 어느 하나 이상일 수 있다.
호스트 장치(160)는 수직/수평 동기신호(Vsync, Hsync), 데이터인에이블(Data Enable, DE), 클럭신호(CLK) 등의 타이밍 신호를 구동 회로(150)에 공급한다. 호스트 장치(160)는 영상 신호(RGB)를 구동 회로(150)에 공급한다.
이에, 구동 회로(150)는 수직/수평 동기신호(Vsync, Hsync), 데이터 인에이블(Data Enable, DE), 및 클럭신호(CLK) 등의 타이밍 신호를 입력받아 게이트 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 발생한다. 또한 구동 회로(150)는 호스트 장치(160)로부터 입력되는 영상 신호를 샘플링한 후에 이를 재정렬하여 메모리(120)에 저장한다.
여기서, 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync)는 영상신호(RGB)를 동기화시킬 수 있다. 수직동기신호(Vsync)는 프레임을 구별하기 위한 신호로 한 프레임을 주기로 입력되며, 수평동기신호(Hsync)는 한 프레임에서 게이트 라인을 구별하기 위한 신호로 한 게이트 라인을 주기로 입력된다.
데이터 인에이블 신호(DE)는 유효 데이터가 있는 구간을 표시하는 것으로, 화소에 데이터를 공급하는 시점을 나타낸다. 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE)는 클럭 신호(CLK)를 기준으로 동작한다.
구동 회로(150)는 타이밍 컨트롤러의 기능을 수행하며, 예를 들면, 정상 구동 모드(normal driving mode)에서 프레임 레이트(Frame rate)를 입력 프레임 주파수 보다 높게 조정할 수 있다. 예를 들어, 구동 회로(150)는 입력 프레임 주파수를 i 배 배치하여 프레임 주파수Xi(i는 0 보다 큰 양의 정수) Hz의 프레임 주파수로 데이터 구동부, 디멀티플렉서, 및 게이트 구동부(120)의 동작 타이밍을 제어할 수 있다. 입력 프레임 주파수는 NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 60Hz이며, PAL(Phase-Alternating Line) 방식에서 50Hz이다.
구동 회로(150)는 저소비 전력 모드에서 프레임 주파수를 입력 영상의 프레임 주파수보다 낮은 주파수 예를 들어, 1Hz ~ 30Hz 사이의 주파수로 낮추어 픽셀들의 리프레쉬 레이트(Refresh rate)를 낮출 수 있다. 저소비 전력 모드에서 데이터 구동부, 디멀티플렉서(DeMux), 및 게이트 구동부(130)의 구동 시간이 짧아지므로 소비전력이 감소된다.
구동 회로(150)는 호스트 장치(160)로부터 수신된 타이밍 신호(Vsync, Hsync, DE)를 카운트(count)하고 카운트 값과 메모리(120)에 미리 저장된 구동 타이밍 정보를 비교하여 데이터 구동부, 디멀티플렉서, 및 게이트 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어한다. 메모리(120)는 ROM(Read-Only Memory) 예를 들면, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 메모리(120)에는 표시패널 구동회로의 구동 타이밍 정보가 저장되어 있다. 구동 회로(150)는 메모리(120)에 저장된 구동 타이밍 정보를 바탕으로 데이터 구동부, 디멀티플렉서, 및 게이트 구동부(130)를 제어하기 위한 제어 신호를 발생한다.
구동 회로(150)로부터 출력된 게이트 타이밍 제어 신호의 전압 레벨은 레벨 시프터를 통해 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압으로 변환되어 게이트 구동부(130)에 공급될 수 있다. 레벨 시프터는 게이트 타이밍 제어신호의 로우 레벨 전압(low level voltage)을 게이트 로우 전압(VGL)으로 변환하고, 게이트 타이밍 제어신호의 하이 레벨 전압(high level voltage)을 게이트 하이 전압(VGH)으로 변환한다.
구동 회로(150)는 정상(normal) 구동 모드에서 매 프레임 기간마다 입력 영상의 데이터가 픽셀들에 기입하여 매 프레임 기간마다 픽셀들에 새로운 데이터를 기입한다. 이에 비하여, 저소비 전력 모드에서 구동 회로(150)는 스캔 프레임 기간(Scan frame)에 픽셀들에 입력 영상의 픽셀 데이터를 기입한 후 그 이후 다수의 홀드 프레임(Hold frame) 기간동안 픽셀들에 데이터를 기입하지 않는다. 이에 의해, 저소비 전력 모드에서 구동 회로(150)와 표시패널(110)의 소비 전력이 낮아진다.
정상 구동 모드에서 프레임 주파수(또는 frame rate)는 60 Hz로 설정될 수 있다. 게이트 구동부(130) 및 구동 회로(150)는 정상 구동 모드에서 1 초에 60 개의 프레임 데이터를 픽셀들에 기입한다. 저소비 전력 모드는 화면 상에 영상을 재현하는 정상 구동 모드에 비하여 표시패널 구동회로와 픽셀들의 구동 주파수를 낮춘다. 저소비 전력 모드에서는 프레임 주파수가 1 Hz로 낮아질 수 있다. 저소비 전력 모드에서 픽셀들에 기입되는 픽셀 데이터는 정상 구동 모드에 비하여 낮은 주파수로 업데이트(update)된다. 구동 회로(150)는 저소비 전력 모드에서 60 프레임 기간 중에서 제1 프레임 기간에 입력 영상의 픽셀 데이터를 픽셀들에 기입하고 나머지 59 프레임 기간 동안 데이터를 출력하지 않는다. 픽셀들은 저소비 전력 모드 매 1초 단위로 제1 프레임 기간에 픽셀 데이터를 픽셀 데이터에 기입하고, 나머지 시간 동안 픽셀 내의 커패시터에 저장된 데이터 전압으로 구동된다.
전계 발광 표시장치의 픽셀들 각각은 입력 영상의 픽셀 데이터에 따라 표시 장치에 흐르는 전류를 조절하는 구동 소자를 포함한다. 구동 소자는 트랜지스터로 구현될 수 있다. 문턱 전압, 및 이동도 등과 같은 구동 소자의 전기적 특성은 모든 픽셀들에서 동일하여야 하지만, 공정 조건, 구동 환경 등에 의해 구동 소자의 전기적 특성이 균일하지 않을 수 있다. 구동 소자는 구동 시간이 길어질수록 많은 스트레스(stress)를 받게 되고, 구동 소자의 스트레스가 증가할수록 구동 소자의 열화가 빨라질 수 있다.
구동 소자의 전기적 특성 편차를 보상하기 위해 전계 발광 표시장치에 내부 보상 방법과 외부 보상 방법이 적용될 수 있다. 내부 보상 방법은 픽셀 회로에 보상회로를 추가하여 구동 소자의 전기적 특성에 따라 변하는 구동 소자의 게이트-소스 간 전압을 이용하여 픽셀들 간 구동 소자의 전기적 특성 편차를 실시간 보상한다. 외부 보상 방법은 구동 소자의 전기적 특성에 따라 변하는 픽셀의 전압을 센싱하고, 센싱된 전압을 바탕으로 외부 회로에서 입력 영상의 데이터를 변조함으로써 픽셀들 간 구동 소자의 전기적 특성 편차를 보상한다.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치에서 외부로부터 입력된 영상 데이터를 표시패널의 각 화소에 매칭시켜 저장하는 메모리의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치(100)의 메모리(120)는 H(1), H(2), H(3), H(4), , H(H_end-1), H(H_end) 개의 수평 라인과, V(1), V(2), V(3), V(4), , V(V_end-1), V(V_end) 개의 수직 라인을 포함할 수 있다.
구동 회로(150)는 호스트 장치(160)로부터 입력된 영상 데이터를 도 2에 도시된 바와 같이, 메모리(120)에서 좌측으로부터 우측 방향으로 수평 라인을 따라 H(1) → H(2) → H(3) → H(4) → → H(H_end-1) → H(H_end) 순으로 저장하고, 상측으로부터 하측 방향으로 수직 라인을 따라 V(1) → V(2) → V(3) → V(4) → → V(V_end-1) → V(V_end) 순으로 저장한다.
또한, 메모리(120)로부터 영상 데이터가 출력되는 순서는 영상 데이터가 저장된 순서와 마찬가지로, 좌측으로부터 우측 방향으로 수평 라인을 따라 H(1) → H(2) → H(3) → H(4) → → H(H_end-1) → H(H_end) 순으로 출력되고, 상측으로부터 하측 방향으로 수직 라인을 따라 V(1) → V(2) → V(3) → V(4) → → V(V_end-1) → V(V_end) 순으로 출력된다.
도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치가 호스트 장치로부터 영상 데이터를 입력받아 메모리를 거쳐 표시패널에 디스플레이하는 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치(100)는, 호스트 장치(160)로부터 영상 데이터와 그와 동기되는 타이밍 신호를 수신하고, MIPI DSI 인터페이스(I/F)를 거쳐 메모리(120)에 도 2와 같은 방식으로 표시패널(110)의 각 화소에 매칭시켜 각 화소에 저장해 놓는다.
예를 들면, 표시 장치(100)가 호스트 장치(160)로부터 수신한 영상 데이터, 예를 들면, BMP 형태의 영상(Image) 일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 JPG, 및 GIF 등이 될 수 있고 동영상 이미지일 수도 있다.
또한, 표시 장치(100)는 영상 데이터에 매칭되어 있는 표시패널(110)의 각 화소에 대하여, 각각 데이터 전압(DV)을 대응시켜 메모리(120)에 도 2와 동일한 방식으로 저장해 놓는다.
이후, 구동 회로(150)는 메모리(120)로부터 각 화소에 매칭되어 있는 영상 데이터를 가져와 표시패널(110)의 시작 라인(SRC_Start)부터 수평 라인을 따라 데이터 배선(DL)으로 공급함과 더불어 수직 라인을 따라 다음 라인으로 공급하여, 중간 라인(SRC_Mid)을 거쳐 끝 라인(SRC_End)까지 순차적으로 공급한다.
또한, 구동 회로(150)는 메모리(120)로부터 각 화소에 대응되어 있는 데이터 전압 값을 가져와 표시패널(110)의 각 데이터 배선에 인가함으로써 표시패널(110)의 각 화소는 각 데이터 배선을 통해 인가된 데이터 전압에 따라 동작하게 된다.
표시패널(110)의 각 화소에 데이터 전압이 인가될 때, 예를 들어, 중간 라인(SRC_Mid)을 따라 수평 방향으로 각 화소마다 데이터 전압이 인가되는 경우, 해당 중간 라인에서 그레이(Gray) 전압으로 인가되다가 중간 영역에서 블랙(Black) 전압으로 급격히 변동되는 경우가 발생할 수 있다. 여기서, 화소 전압(ELVDD)은, 예를 들어, 4.6V로 표시패널(110)의 각 화소에 인가될 수 있다.
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치에서 표시패널의 데이터 전압이 급격히 변동되는 화소들에 대한 보정 전과 보정 후를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치(100)는, 표시패널(110)의 각 화소에 데이터 전압이 인가될 때, 좌측에서 우측 수평 방향으로 각 화소마다 데이터 전압이 그레이(Gray) 전압으로 인가되다가 중간 영역에서 블랙(Black) 전압으로 급격히 변동되는 경우가 발생할 수 있다.
예를 들어, 수평 라인 H(n)에서 수평 방향으로 그레이 전압으로 인가되다가, 수직 라인 V(m)에서부터 블랙 전압으로 급격히 변동되어 V(m+4)까지 인가될 수 있다.
보정 전(Before)에 구동 회로(150)는 메모리(120)에 저장되어 있는 수평 라인 H(n)의 데이터 전압이 수평 라인 H(n)에서 수직 라인 V(m-3) 화소(지점)부터 V(m-1) 화소(지점)까지 그레이 전압이었다가 V(m) 지점부터 V(m+4) 지점까지 블랙 전압으로 급격히 변동이 발생함에 따라, 수평 라인 H(n)에서 수직 라인 V(m+1) 화소(지점)부터 V(m+4) 화소(지점)까지의 데이터 전압을 블랙 전압과 그레이 전압의 중간 계조(평균) 전압으로 보정(변경)하여 메모리(120)의 각 해당 화소에 저장한다.
전술한 바와 같이 보정한 후(After)의 구동 회로(150)는 메모리(120)로부터 각 화소에 대응된 데이터 전압 값을 가져올 때, 그레이 전압에서 블랙 전으로 급격한 변동이 있는 수평 라인의 데이터 전압에 대하여, 메모리(120)로부터 수평 라인 H(n)에서 수직 라인 V(m+1) 화소(지점)부터 V(m+4) 화소(지점)까지의 보정 데이터 전압(중간 계조(평균) 전압)을 가져와 표시패널(110)의 해당 수평 라인 H(n)에 공급할 수 있다.
도 5는 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 메모리에 보정된 데이터 전압이 저장된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 구동 회로(150)는, 메모리(120)의 각 화소마다 저장되어 있는 각 화소 대응 데이터 전압에 대하여, 각 화소의 수직 라인을 따라 상측에서 하측으로 스캔하다가 그레이 전압에서 블랙 전압으로 급격한 변동이 발생된 화소의 그 수평 라인에 해당하는 각 화소들의 데이터 전압을 그레이 전압과 블랙 전압의 중간(평균) 전압으로 보정(변경)하여 메모리(120)의 해당 수평 라인에 해당하는 각 화소들에 저장한다(a).
또한, 구동 회로(150)는, 메모리(120)의 각 화소마다 저장되어 있는 각 화소 대응 데이터 전압에 대하여, 각 화소의 수직 라인을 따라 상측에서 하측으로 스캔하다가 블랙 전압에서 그레이 전압으로 급격한 변동이 발생된 화소의 그 수평 라인에 해당하는 각 화소들의 데이터 전압을 블랙 전압과 그레이 전압의 중간(평균) 전압으로 보정(변경)하여 메모리(120)의 해당 수평 라인에 해당하는 각 화소들에 저장한다(b).
따라서, 구동 회로(150)는 각 화소의 데이터 전압 중 그레이 전압에서 블랙 전압으로 또는 블랙 전압에서 그레이 전압으로 급격한 변동이 발생된 화소를 포함하는 그 수평 라인에 해당하는 각 화소들의 데이터 전압을 그레이 전압과 블랙 전압의 중간(평균) 전압으로 보정(변경)하여 표시패널(110)의 해당 수평 라인의 각 화소들에 공급할 수 있다.
도 6은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 회로에서 데이터 전압을 보정(Equalizing)하여 표시패널에 공급하여 커플링이 감소된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치(100)에서 구동 회로(150)는, 각 화소에 대응된 데이터 전압 값을 저장하고 있는 메모리(120)로부터 데이터 전압 값을 가져와, 그레이 전압에서 블랙 전압으로 또는 블랙 전압에서 그레이 전압으로 급격한 변동이 발생된 화소들의 데이터 전압을 그레이 전압과 블랙 전압의 중간(평균) 전압으로 보정(Equalizing)하여 표시패널(110)에 공급한다.
이에, 그레이 전압에서 블랙 전압으로 변동하는 소스 전압 변경 경계선에 중간 데이터 전압이 삽입됨에 따라, 또는 블랙 전압에서 그레이 전압으로 변동하는 소스 전압 변경 경계선에 중간 데이터 전압이 삽입됨에 따라, 해당 변경 경계선에서 커플링이 감소되고 그에 따라 글리치(Glitch)가 감소되어 크로스토크가 완화될 수 있다.
예를 들어, 표시패널(110)의 중간 라인(SRC_Mid) 화소들 가운데 그레이 전압에서 블랙 전압으로 변동되는 지점의 화소들에 블랙 전압과 그레이 전압의 중간(평균) 전압이 인가됨에 따라, 그레이 전압에서 중간 전압으로 변동되고, 중간 전압에서 블랙 전압으로 변동되어, 변동 폭이 크지 않게 되므로, 예를 들면, 4.6V의 화소 전압(ELVDD)이 변동 지점의 화소들에서 글리치가 감소하고, 이에 의해 커플링이 감소될 수 있다.
또한, 표시패널(110)의 중간 라인(SRC_Mid) 화소들 가운데 높은 레벨의 블랙 전압에서 낮은 레벨의 그레이 전압으로 변동되는 지점의 화소들에 블랙 전압과 그레이 전압의 중간(평균) 전압이 인가됨에 따라, 블랙 전압에서 중간 전압으로 변동되고, 중간 전압에서 그레이 전압으로 변동되어, 변동 폭이 크지 않게 되므로, 예를 들면, 4.6V의 화소 전압(ELVDD)이 변동 지점의 화소들에서 글리치가 감소하고, 이에 의해 커플링이 감소될 수 있다.
도 7a는 본 명세서의 실시예에 따른 표시패널의 수직 라인에서 데이터 전압의 급격한 변화가 있는 화소의 데이터 전압을 보정하는 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 7b는 본 명세서의 실시예에 따른 표시패널의 수직 라인에 있는 두 화소 간의 데이터 전압 차이를 일정 기준(K)과 비교한 예를 나타낸 도면이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 구동 회로(150)는, 표시패널(110)의 각 화소에 매칭되어 있는 메모리(120)의 각 화소에서, 예를 들어, 수직 라인 V(2) 상에 있는 [H(1), V(2)] 화소와 [H(2), V(2)] 화소의 데이터 전압의 차이(A)를 산출한다(S710).
여기서, 수평 라인 H(n)과 수직 라인 V(m)에 대하여, n=1, m=2, L=4로 가정하고, 변수 K는 그레이 전압에서 블랙 전압으로 변동될 때 또는 블랙 전압에서 그레이 전압으로 변동될 때 그 차이 전압일 수 있다.
예를 들면, 구동 회로(150)는 두 화소 간의 차이 값 A에 대하여, 다음 수학식 1과 같이, [H(n), V(m)] 셀의 데이터 전압에서 [H(n+1), V(m)] 화소의 데이터 전압을 차감하여 산출한다.
Figure pat00001
이어, 구동 회로(150)는 두 화소 간의 차이 값(A)의 절대값을 변수 K와 비교하여, 차이 값(A)의 절대값이 변수 K 보다 더 큰 값(|A| > K)인지를 판단한다(S720).
예를 들면, 구동 회로(150)는 두 화소 간의 차이 값(|A|)이 변수 K 보다 더 큰 값을 갖는 경우에, [H(2), V(2)] 화소에서 급격한 데이터 전압의 변화가 발생된 것으로 인식한다.
이어, 구동 회로(150)는 두 화소 간의 차이 값의 절대값(|A|)이 변수 K 보다 더 큰 경우(S720-Y), 수직 라인 V(2)에 있는 나머지 화소들의 평균값(B)을 다음 수학식 2에 따라 산출하고, 그 수직 라인 V(2)의 첫번째 화소의 데이터 전압과의 차이 값(C)을 다음 수학식 3에 따라 산출한다(S730).
Figure pat00002
Figure pat00003
예를 들면, 구동 회로(150)는 도 8에 도시된 바와 같이 [H(2), V(2)] 화소가 포함된 수직 라인 V(2)에 있는 나머지 화소들([H(2), V(2)], [H(3), V(2)], [H(4), V(2)], [H(5), V(2)])의 데이터 전압에 대한 평균값(B)을 수학식 2에 따라 산출한다. 예를 들면, [(H(n), V(m)]은 H(n) 라인과 V(m)이 교차하는 영역의 소오스 데이터일 수 있다.
도 8은 본 명세서의 실시예에 따른 표시패널의 수직 라인에서 급격한 데이터 전압의 변동이 있는 화소를 포함하는 수직 라인의 화소들의 평균값(B)과 변동 전 화소의 데이터 전압 간의 차이값(C)을 산출하는 예를 나타낸 도면이다.
구동 회로(150)는 산출된 평균값(B)에 대하여, 도 8에 도시된 바와 같이, 그 수직 라인 V(2)의 변동이 있기 전의 화소인 첫번째 화소 [H(1), V(2)]의 데이터 전압과의 차이 값(C)을 수학식 3에 따라 산출한다.
이어, 구동 회로(150)는 변동 전 화소의 데이터 전압과 변동이 있는 셀들의 평균값(B) 간의 차이 값(C)의 절대값이 변수 K 보다 더 큰 값을 갖는지를 판단한다(S740).
즉, 구동 회로(150)는 차이 값의 절대값(|C|)이 변수 K 보다 더 큰 값을 갖는 경우에, 수직 라인 V(2)에 있는 나머지 화소들([H(2), V(2)], [H(3), V(2)], [H(4), V(2)], [H(5), V(2)])에서 급격한 데이터 전압의 변화가 발생된 것으로 인식한다.
또한, 구동 회로(150)는 수직 라인 V(2)에서 변동이 시작되는 화소 [H(2), V(2)]에 대하여, 그 화소가 포함된 수평 라인으로 이전(좌측) 화소와의 데이터 전압 차이 값(D)을 다음 수학식 4에 따라 산출하고, 이후(우측) 화소와의 데이터 전압 차이 값(E)을 다음 수학식 5에 따라 산출한다(S750).
Figure pat00004
Figure pat00005
예를 들면, 구동 회로(150)는 수직 라인 V(2)에서 변동이 시작되는 화소 [H(2), V(2)]에 대하여, 도 9에 도시된 바와 같이 [H(2), V(2)] 화소가 포함된 수평 라인에 있는 이전 화소([H(2), V(1)])의 데이터 전압과의 차이 값(D)을 수학식 4에 따라 산출한다.
도 9는 본 명세서의 실시예에 따른 표시패널의 수직 라인으로 데이터 전압의 변동이 시작되는 화소를 포함하는 수평 라인에서 이전 셀과의 차이값(D)과 이후 화소와의 차이값(E)을 산출하는 예를 나타낸 도면이다.
또한, 구동 회로(150)는 수직 라인 V(2)에서 변동이 시작되는 화소 [H(2), V(2)]의 이후 화소(H(2), V(3))의 데이터 전압과의 차이 값(E)을 수학식 5에 따라 산출한다.
이어, 구동 회로(150)는 전술한 바와 같이 산출한 차이 값 D와 차이 값 E가 제로(0)인지를 판단한다(S760).
예를 들면, 구동 회로(150)는 표시패널(110)의 수직 라인에서 데이터 전압의 변동이 시작되는 화소([H(2), V(2)])의 데이터 전압 값과, 이 화소의 수평 라인으로 이전 화소([H(2), V(1)])와의 데이터 전압 값의 차이가 없는지(D=0)와, 이 화소의 수평 라인으로 이후 화소([H(2), V(3)])와의 데이터 전압 값의 차이가 없는지(E=0)를 판단하는 것이다.
이어, 구동 회로(150)는 수직 라인 V(2)에서 변동이 시작되는 화소 ([H(n+1), V(m)])과 데이터 전압의 변동이 없는 화소([H(n), V(m)])의 데이터 전압 값에 대한 평균 전압 값(①)을 다음 수학식 6에 따라 산출하고(S770), 산출된 평균 전압 값을 데이터 전압의 변동이 시작되는 화소([H(n+1), V(m)])의 데이터 전압 값으로 치환(②)하여, 그 변동 화소의 데이터 전압 값을 보정한다.
Figure pat00006
예를 들면, 구동 회로(150)는 데이터 전압의 변동이 시작되는 화소([H(2), V(2)]의 데이터 전압 값과, 이전 화소([H(2), V(1)]과의 데이터 전압 값의 차이가 없고(D=0), 이후 화소([H(2), V(3)])과의 데이터 전압 값의 차이가 없다(E=0)고 판단된 경우(S760-Y), 도 10에 도시된 바와 같이, 수직 라인에서 데이터 전압의 변동이 시작되는 화소([H(2), V(2)]의 데이터 전압 값과, 데이터 전압의 변동이 없는 화소([H(1), V(2)])의 데이터 전압 값에 대한 평균 전압 값(①)을 산출하고, 산출된 평균 전압 값을 변동이 시작되는 화소([H(2), V(2)]의 데이터 전압 값으로 치환(②)하여, 그 변동 화소의 데이터 전압 값을 보정할 수 있다. 여기서, 도 10은 본 명세서의 실시예에 따른 표시패널의 수직 라인에서 데이터 전압의 변동이 시작되는 화소와 변동이 없는 화소의 데이터 전압 값의 평균 값을 산출하여 변동이 시작되는 화소의 데이터 전압 값으로 치환하여 보정하는 예를 나타낸 도면이다.
이어, 구동 회로(150)는, 메모리(120)에 저장된 각 화소들에 대하여 수평 라인과 수직 라인으로 스캔을 실행한 것이 수평 라인의 끝 H(H_end) 라인이 되었고(S780-Y), 수직 라인의 끝 V(V_end) 라인이 되었을 경우(S790-Y)에 데이터 전압의 보정 동작을 종료한다. 예를 들면, 수평 라인의 끝 H(H_end)은 수평라인인 가로축의 해상도일 수 있다. 예를 들면, 수직 라인의 끝 V(V_end)은 수직라인인 세로축의 해상도일 수 있다.
도 11은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 데이터 전압 보정 방법을 설명하는 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치(100)에서 구동 회로(150)는 외부로부터 입력된 영상 데이터를 표시패널(110)의 각 화소에 매칭하고 각 화소에 대응된 데이터 전압 값을 메모리(120)에 저장한다(S1110).
이어, 구동 회로(150)는 메모리(120)에 저장된 영상 데이터에 매칭된 각 화소에 대응된 데이터 전압 값을 수직 라인 단위로 스캐닝한다(S1120).
이어, 구동 회로(150)는 각 화소에 대응된 데이터 전압 값이 인접하는 화소에 대응된 데이터 전압 값보다 일정 기준(K) 이상으로 차이가 발생한 화소가 존재하는지를 판단한다(S1130).
이어, 구동 회로(150)는 일정 기준(K) 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값 또는 일정 기준(K) 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 평균 데이터 전압 값으로 보정하여 메모리(120)에 저장한다(S1140).
여기서, 일정 기준(K)은, 각 화소에 대응된 데이터 전압 값 중에서 그레이(gray) 전압에서 블랙(Black) 전압으로 또는 블랙 전압에서 그레이 전압으로 변동될 때의 차이 전압 값일 수 있다.
이어, 구동 회로(150)는 일정 기준(K) 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값 또는 일정 기준 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 평균 데이터 전압 값으로 표시패널(110)에 공급한다(S1150).
예를 들면, 구동 회로(150)는 일정 기준(K) 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 두 화소가 포함된 수직 라인의 화소들에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 표시패널(110)에 공급할 수 있다.
또한, 구동 회로(150)는 일정 기준(K) 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 두 화소가 포함된 수직 라인의 화소들에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 표시패널(110)에 공급할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 명세서에 의하면, 표시패널에 인가되는 소스 데이터 전압이 급격히 변경되는 지점을 감지하여 중간 계조의 전압으로 보정할 수 있는 표시 장치 및 이의 데이터 전압 보정 방법을 실현할 수 있다.
이에, 본 명세서에 따른 표시 장치는, 일정 기준 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값 또는 일정 기준 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 커플링이 발생되지 않는 평균 데이터 전압 값으로 보정(Equalizing)하여 표시패널에 공급할 수 있다.
따라서, 본 명세서의 실시예에 따라, 표시패널의 수직 라인으로 급격한 전압 변화가 발생되는 지점에 안정된 평균 데이터 전압을 공급함으로써 해당 수직 라인에 커플링이 발생되지 않게 되고, 그에 따라 동일 타이밍 대의 수평 라인에 크로스토크 현상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치 및 이의 데이터 전압 보정 방법은 아래와 같이 설명할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치는 발광소자를 포함하는 복수의 화소로 이루어진 표시패널, 표시패널의 각 화소에 외부로부터 입력된 영상 데이터를 매칭(matching)하여 저장하고, 영상 데이터에 매칭되어 있는 각 화소에 대응된 데이터 전압 값을 저장하는 메모리, 표시패널에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부, 표시패널에 데이터 전압, 고전원 전압, 저전원 전압, 및 초기화 전압을 제공하는 전원부, 및 표시패널에 데이터 신호를 인가하고, 화소들에 데이터 전압 값이 공급되도록 제어하는 구동 회로를 포함하고, 구동 회로는 영상 데이터에 매칭되어 있는 각 화소에 대하여, 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 일정 기준 이상과 다른 화소에 대응된 데이터 전압 값을 평균 데이터 전압 값으로 보정하여 표시패널에 공급되도록 제어할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 구동 회로는 표시패널에 데이터 신호를 인가하는 데이터 구동부, 표시패널에 데이터 전압, 고전원 전압, 저전원 전압, 및 초기화 전압이 인가되도록 제어하는 전원 제어부, 및 게이트 구동부와 데이터 구동부의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 제어신호들을 발생하는 타이밍 컨트롤러를 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 구동 회로는 영상 데이터에 매칭되어 있는 각 화소에 대하여, 각 화소에 대응된 데이터 전압 값 중에서 그레이(gray) 전압에서 블랙(Black) 전압으로 변동될 때 차이 전압 값을 일정 기준으로 설정하도록 구현될 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 구동 회로는 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 일정 기준 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 두 화소에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 표시패널에 공급되도록 제어할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 구동 회로는 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 일정 기준 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 두 화소에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 표시패널에 공급되도록 제어할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 구동 회로는 수직 라인으로 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 일정 기준 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 두 화소가 포함된 수직 라인의 화소들에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 표시패널에 공급되도록 제어할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 구동 회로는, 수직 라인으로 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 일정 기준 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 두 화소가 포함된 수직 라인의 화소들에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 표시패널에 공급되도록 제어할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 구동 회로는 영상 데이터에 매칭되어 있는 각 화소에 대하여, 수직 라인으로 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 메모리에서 일정 기준 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값 또는 일정 기준 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 두 화소에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 저장한 후 표시패널에 공급되도록 제어할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 구동 회로는 영상 데이터에 매칭되어 있는 각 화소에 대하여, 수직 라인으로 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 메모리에서 일정 기준 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값 또는 일정 기준 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 두 화소가 포함된 수직 라인의 화소들에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 저장한 후 표시패널에 공급되도록 제어할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 데이터 보정 방법은 구동 회로가 표시패널의 각 화소에 외부로부터 입력된 영상 데이터를 매칭(matching)하고, 각 화소에 대응된 데이터 전압 값을 메모리에 저장하는 단계, 구동 회로가 메모리에 저장된 영상 데이터에 매칭된 각 화소에 대응된 데이터 전압 값을 수직 라인 단위로 스캔하는 단계, 구동 회로가 각 화소에 대응된 데이터 전압 값이 인접하는 화소에 대응된 데이터 전압 값보다 일정 기준과 다른 화소가 존재하는지를 판단하는 단계, 구동 회로가 일정 기준과 다른 화소에 대응된 데이터 전압 값을 평균 데이터 전압 값으로 보정하거나 두 화소가 포함된 수직라인의 화소들에 대응된 데이터 전압 값을 평균 데이터 전압 값으로 보정하여 메모리에 저장하는 단계, 및 평균 데이터 전압 값을 표시패널에 공급할 수 있다.
이상과 같이 본 명세서에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 명세서의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 명세서의 실시 예를 설명하면서 본 명세서의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100 : 표시 장치 110 : 표시패널
120 : 메모리 130 : 게이트 구동부
140 : 전원부 150 : 구동 회로
160 : 호스트 장치 GL : 게이트 배선
DL : 데이터 배선 ELVDD : 고전원 전압
ELVSS : 저전원 전압

Claims (10)

  1. 발광소자를 포함하는 복수의 화소로 이루어진 표시패널;
    상기 표시패널의 각 화소에 외부로부터 입력된 영상 데이터를 매칭(matching)하여 저장하고, 상기 영상 데이터에 매칭되어 있는 상기 각 화소에 대응된 데이터 전압 값을 저장하는 메모리;
    상기 표시패널에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부;
    상기 표시패널에 데이터 전압, 고전원 전압, 저전원 전압, 및 초기화 전압을 제공하는 전원부; 및
    상기 표시패널에 데이터 신호를 인가하고, 상기 화소들에 상기 데이터 전압 값이 공급되도록 제어하는 구동 회로를 포함하고,
    상기 구동 회로는 상기 영상 데이터에 매칭되어 있는 상기 각 화소에 대하여, 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 상기 일정 기준 이상과 다른 화소에 대응된 데이터 전압 값을 평균 데이터 전압 값으로 보정하여 상기 표시패널에 공급되도록 제어하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 표시패널에 데이터 신호를 인가하는 데이터 구동부;
    상기 표시패널에 상기 데이터 전압, 고전원 전압, 상기 저전원 전압, 및 상기 초기화 전압이 인가되도록 제어하는 전원 제어부; 및
    상기 게이트 구동부와 상기 데이터 구동부의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 제어신호들을 발생하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는, 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 영상 데이터에 매칭되어 있는 상기 각 화소에 대하여, 상기 각 화소에 대응된 데이터 전압 값 중에서 그레이(gray) 전압에서 블랙(Black) 전압으로 변동될 때 차이 전압 값을 상기 일정 기준으로 설정하도록 구현된, 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 상기 일정 기준 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 상기 두 화소에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 상기 표시패널에 공급되도록 제어하는, 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 상기 일정 기준 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 상기 두 화소에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 상기 표시패널에 공급되도록 제어하는, 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 수직 라인으로 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 상기 일정 기준 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 상기 두 화소가 포함된 수직 라인의 화소들에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 상기 표시패널에 공급되도록 제어하는, 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 수직 라인으로 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 상기 일정 기준 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 상기 두 화소가 포함된 수직 라인의 화소들에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 상기 표시패널에 공급되도록 제어하는, 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 영상 데이터에 매칭되어 있는 상기 각 화소에 대하여, 수직 라인으로 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 상기 메모리에서 일정 기준 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값 또는 일정 기준 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 상기 두 화소에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 저장한 후 상기 표시패널에 공급되도록 제어하는, 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 영상 데이터에 매칭되어 있는 상기 각 화소에 대하여, 수직 라인으로 인접하는 두 화소에 대응된 데이터 전압 값이 일정 기준 이상으로 차이가 발생한 경우, 상기 메모리에서 일정 기준 이상으로 높은 화소에 대응된 데이터 전압 값 또는 일정 기준 이상으로 낮은 화소에 대응된 데이터 전압 값을 상기 두 화소가 포함된 수직 라인의 화소들에 대응된 데이터 전압 값들의 평균 데이터 전압 값으로 변경하여 저장한 후 상기 표시패널에 공급되도록 제어하는, 표시 장치.
  10. 표시패널, 메모리, 및 구동 회로를 포함하는 표시장치의 데이터 전압 보정 방법으로서,
    (a) 상기 구동 회로가 상기 표시패널의 각 화소에 외부로부터 입력된 영상 데이터를 매칭(matching)하고, 상기 각 화소에 대응된 데이터 전압 값을 상기 메모리에 저장하는 단계;
    (b) 상기 구동 회로가 상기 메모리에 저장된 영상 데이터에 매칭된 각 화소에 대응된 데이터 전압 값을 수직 라인 단위로 스캔하는 단계;
    (c) 상기 구동 회로가 상기 각 화소에 대응된 데이터 전압 값이 인접하는 화소에 대응된 데이터 전압 값보다 일정 기준과 다른 화소가 존재하는지를 판단하는 단계;
    (d) 상기 구동 회로가 상기 일정 기준과 다른 화소에 대응된 데이터 전압 값을 평균 데이터 전압 값으로 보정하거나 두 화소가 포함된 수직라인의 화소들에 대응된 데이터 전압 값을 평균 데이터 전압 값으로 보정하여 상기 메모리에 저장하는 단계; 및
    (e) 상기 평균 데이터 전압 값을 상기 표시패널에 공급하는 단계;
    를 포함하는 표시 장치의 데이터 전압 보정 방법.
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